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            株洲湘中樹脂有限公司

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            產品應用 /Product Application

            螯合系列樹脂在稀有金屬上的應用

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            一、D401、D402亞胺基二乙酸樹脂和D402-II胺基膦酸樹脂
            1、D401、D402和D402-II螯合樹脂的理化性能指標

            樹脂
            D401
            D402
            D402-II
            功能基團
            亞胺基二乙酸
            胺基膦酸
            含水量%
            52 - 58
            52 - 58
            55-65
            質量交換量mmmol/g
            1.95(螯合銅)
            1.45(螯合鈣)
            1.45(螯合鈣)
            體積交換容量mmol/ml
            0.6(螯合銅)
            0.5(螯合鈣)
            0.5(螯合鈣)
            濕視密度g/ml
            0.72 -0.78
            濕真密度g/ml
            1.15 -1.25
            粒度范圍(0.4-1.25mm)
            ≧95%
            有效粒徑mm
            0.4-0.7
            轉型膨脹率(H→Na)
            ≦40%
            pH使用范圍
            3-12
            最適pH范圍
            8-9
            最高使用溫度
            80
            出廠離子型態
            Na
            外觀
            乳白色至淡黃色圓球
            淡灰色或淡黃色圓球
            2、使用范圍
            2.1、D401和D402雖同為亞胺基乙二酸型螯合樹脂,但制備工藝不同,價格也有所差異。D402-II為胺基膦酸型螯合樹脂。這三種樹脂均可以從堿金屬(鋰鈉鉀等)的鹽溶液中選擇性地吸附堿土金屬(鈣、鎂、鍶、鋇等)離子以及其它二價和二價以上金屬離子。此類螯合樹脂最常見的用途即是氯堿工業中二次鹽水的軟化精制,可使鹽水中鈣、鎂、鐵的總含量低于20ug/l。
            2.2、由于亞胺基二乙酸型螯合樹脂對金屬離子選擇性的差異更大,D401和D402亦可用于過渡金屬如銅、鎳等從賤金屬中分離。
            3、三種樹脂的使用方法類似,現簡述如下:
            3.1、按設計量將樹脂裝入交換柱中(注意,樹脂的最低高度應不小于800mm)。
            3.2、通入清水反洗樹脂,并控制流速使樹脂反洗展開率達75 -100%(反洗流速約為10-15m/h),時間約為10-20min,至出水清澈無雜質為止。
            3.3、停止反洗,使樹脂自然沉降。然后調節交換柱內的水位至樹脂層上面20 -30cm。
            3.4、通入樹脂體積2 -3倍的3-4%HCl溶液,約1小時通完。(酸液最好用除鹽水配制)。
            3.5、繼續以同樣的流速用除鹽水置換樹脂,至出水pH至4-5。
            3.6、以同樣的速度通入2-3BV的4-5%NaOH,約1小時通完。(堿液最好用除鹽水配制)。
            3.7、繼續以同樣的速度通入除鹽水進行置換,時間約60min。
            3.8、然后以運行流速(10-30m/h)繼續用除鹽水對樹脂進行清洗至pH為8-9,即可投入運行。
            3.9、待樹脂失效后,重復上述3.2-3.8)的操作再生即可。
            3.10、說明:
            有時樹脂是用于某些金屬的回收,則在步驟3.4可使用濃度較高的硫酸(如10-15%)以獲得較高濃度的金屬硫酸鹽。
            二、D403硼選擇性樹脂
            1、D403硼選擇性樹脂的理化性能指標
            樹脂
            D403
            D403-II
            功能基團
            葡甲胺
            葡甲胺
            含水量%
            52 -60
            52 -60
            質量交換量mmmol/g
            ≧2.7
            ≧2.7
            體積交換容量mmol/ml
            0.9
            0.9
            濕視密度g/ml
            0.70 -0.76
            0.70 -0.76
            濕真密度g/ml
            1.08 -1.18
            1.08 -1.18
            粒度范圍(0.4-1.25mm)
            ≧95%
            有效粒徑mm
            0.4 -0.7
            轉型膨脹率(OH→Cl)
            ≦40%
            ≦10%
            pH適用范圍
            ≧6
            最適pH范圍
            8-10
            最高使用溫度
            60
            出廠離子型態
            游離胺型
            外觀
            乳白色或淡黃色圓球
             2、使用范圍:
            葡甲胺型的樹脂可以選擇性地從淡水、海水或鹵水中吸附富集硼以用于環境保護或硼酸鹽的生產。也可用于高純水中硼的選擇性去除。該類樹脂是在偏堿性的介質中進行硼的吸附,而在酸性條件下進行解析。然后再將樹脂轉為游離胺型再使用。
            D403和D403-II的生產工藝有所區別,前者成本較低,后者成本較高。但后者對硼的吸附量較大,硼的泄露量也較低。
            3、預處理和使用方法如下:
            3.1、按設計量將樹脂裝入交換柱中(注意,樹脂的最低高度應不小于800mm)。
            3.2、通入清水反洗樹脂,并控制流速使樹脂反洗展開率達75 -100%(反洗流速約為10-15m/h),時間約為10-20分鐘,至出水清澈無雜質為止。
            3.3、停止反洗,使樹脂自然沉降。然后調節交換柱內的水位至樹脂層上面20 -30cm。
            3.4、通入樹脂體積2倍的3-4%HCl,約1小時通完。
            3.5、繼續以同樣的速度用清水淋洗樹脂,至出水pH至3-4。用時約1小時,用水約2-3BV。
            3.6、以同樣的速度通入2BV的4-5%NaOH,約1小時通完。
            3.7、繼續以同樣的速度通入清水進行置換,時間約1小時,用水量約2BV。
            3.8、然后以運行流速(10-30m/h)繼續用清水淋洗樹脂至pH為8-9,即可投入運行。
            3.9、待樹脂失效而需要進行再生時,重復上述3.2-3.8的操作即可。如果要求出水的pH與進水不產生明顯提高,則對D403-II而言,在步驟3.7后先通入1BV的5-6%NaCl溶液,再繼續步驟3.8。
            3.10、如果樹脂是用于硼產品的富集生產,則在步驟3.4可使用濃度較高的硫酸(如10-15%)以獲得較高濃度的硼酸。也可以將前一次的酸解析液再用一次以提高解析液中硼酸的含量。然后再通入部份新鮮酸解析液以徹底解析。
            三、D405汞選擇性樹脂
            1、D405汞選擇性樹脂的理化性能指標   
             
            樹脂
            D405
            功能基團
            巰基
            含水量%
            45-50
            質量交換量mmmol/g
            /
            體積交換容量mmol/ml
            ≧0.8(Hg2+
            濕視密度g/ml
            0.72 -0.78
            濕真密度g/ml
            1.02 -1.08
            粒度范圍(0.4-1.25mm)
            ≧95%
            有效粒徑mm
            0.4-0.7
            轉型膨脹率
            /
            最高使用溫度
            80
            出廠離子型態
            H
            外觀
            淡黃色圓球
              2、使用范圍:
            D405汞選擇性樹脂可以吸附各種形態的有機汞和無機汞。由于其對汞的吸附力很強且吸附量較大,尤其適用于含汞廢水的精處理。經D405處理過的水中汞含量可達到檢測不到的水平。
                3、使用方法:
            吸飽汞的D405樹脂,可以用濃鹽酸對汞進行較徹底的解析。經水洗后,樹脂可以重復使用。但是,由于汞的毒性很大,解析下來的含汞廢液需要特別處理。很不方便。因此,對含汞廢水一般的處理方案為:
            1、如果廢水的汞含量較高,如在mg/l級或更高,則可先用Na2S將廢水中的汞沉淀出來。經過濾后,水中汞含量一般可達數十µg/l級。含汞固體廢料另外處理。
            2、µg/l級汞含量的廢水,進入D405吸附柱進行汞吸附。流速為5-10BV/h。
            3、吸附采用雙柱串聯的方式進行。待第二柱檢測到汞泄漏時,將第一柱中的樹脂用新樹脂置換后做為第二柱,原第二柱改為第一柱,然后繼續運行。用過的樹脂則吸飽了汞,同含汞固體廢料一起直接去含汞廢料處理填埋場。
            看起來,D405樹脂一次性使用不經濟。但因為汞的特殊性,再加上廢水經過Na2S預處理,廢水中汞含量降到µg/l級后,樹脂對廢水的處理倍數一般可達到數萬或數十萬倍自身體積。因此,這種處理方案實際上最為方便而且成本較低。
            三、D405-II貴金屬吸附樹脂
            1、D405-II貴金屬吸附樹脂的理化性能指標
            樹脂
            D405-II
            功能基團
            硫脲基
            含水量%
            52 -60
            質量交換量mmmol/g
            /
            體積交換容量mmol/ml
            ≧1.0
            濕視密度g/ml
            0.65 -0.77
            濕真密度g/ml
            1.03 -1.10
            粒度范圍(0.4-1.25mm)
            ≧95%
            有效粒徑mm
            0.4-0.7
            轉型膨脹率
            /
            pH適用范圍
            ≦6
            最高使用溫度
            ≦80℃
            出廠離子型態
            Cl
            外觀
            乳白色或淡黃色圓球
            2、使用方法:
            2.1、D405-II樹脂含有硫脲功能基團,對貴金屬尤其是鉑和鈀等有很強的吸附能力。但該樹脂對堿不穩定,只能在偏酸性環境中使用。
            2.2、由于D405-II所吸附的金屬價格昂貴,樹脂也經常是一次性使用。即,吸飽貴金屬的樹脂直接進焚燒爐焚燒以回收貴金屬。
            五、D406氟選擇性樹脂
            1、D406氟選擇性樹脂的理化性能指標
            樹脂
            D406
            功能基團
            Al
            含水量%
            50 -55
            質量交換量mmmol/g
            1.5
            體積交換容量mmol/ml
            0.5
            濕視密度g/ml
            0.72 -0.80
            濕真密度g/ml
            1.15 -1.25
            粒度范圍(0.4-1.25mm)
            ≧95%
            有效粒徑mm
            0.4-0.7
            轉型膨脹率
            /
            pH適用范圍
            5-9
            最高使用溫度
            80
            出廠離子型態
            Al
            外觀
            淺灰色或淡黃色圓球

            2、使用方法:
            由于具有特有的Al離子型態,D406可以選擇性地從飲用水中吸附氟離子。樹脂出廠時已做好預處理,可以直接使用。運行流速10-30m/h。待樹脂失效后,可用2-3BV的5%Al2(SO4)3對樹脂進行再生。再生劑與樹脂接觸時間約1小時。然后用清水洗至無鋁即可重新使用。
            六、D407和D407-III硝酸根選擇性樹脂
            1、D407和D407-III硝酸根選擇性樹脂的理化性能指標
            樹脂
            D407
            D407-III
            功能基團
            季銨鹽
            含水量%
            52 -60
            50 -60
            質量交換量mmmol/g
            ≧3.0
            ≧1.6
            體積交換容量mmol/ml
            ≧0.8
            ≧0.5
            濕視密度g/ml
            0.65 -0.75
            0.65 -0.75
            濕真密度g/ml
            1.05 -1.10
            1.05 -1.15
            粒度范圍(0.4-1.25mm)
            ≧95%
            有效粒徑mm
            0.4 -0.7
            轉型膨脹率
            /
            pH適用范圍
            ≧5
            最高使用溫度
            80
            出廠離子型態
            Cl
            外觀
            乳白色或淡黃色圓球

            2、使用范圍:
            2.1、隨著環境水體的富營養化,水中的硝酸根和亞硝酸根含量越來越多,已經威脅到了飲用水的安全。另外,高氯酸根做為高破壞性離子,在歐美飲用水中已經對其進行了非常嚴格的限制(不得超過1mg/l)。
            2.2、隨著海水養殖業的發展,海水的質量對所養殖生物的影響愈加為人們所重視。其中,及時去除多余的硝酸鹽則是控制海水質量的重要一環。
            2.3、D407和D407-III是一類結構特殊的季銨鹽型陰離子交換樹脂。前者可以從淡水(飲用水)中選擇性地吸附硝酸根和亞硝酸根離子,后者則可以從淡水及海水中吸附硝酸根以及高氯酸根。
            3、使用和再生參考條件如下:
             
            D407
            D407-III
            pH適用范圍
            ≧5
            最高使用溫度
            80
            運行流速
            10-20 BV/hr
            再生劑*
            8-10% NaCl
            8-10%NaCl +2%HCl
            再生劑用量
            2-3BV
            再生劑與樹脂接觸時間
            1小時

            *D407-III的再生劑是含有8-10%的NaCl和2%HCl的酸性鹽水。











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